Estator y Rotor

Un motor eléctrico es un dispositivo que convierte una energía eléctrica en una energía mecánica. Esta energía mecánica puede ser suministrada a varios tipos de cargas. Los motores que funcionan con corriente continua se denominan motores de corriente continua. Los motores que funcionan con una alimentación de corriente alterna o con una alimentación de corriente alterna de 3ª clase se denominan motores de corriente alterna. De todos estos motores, los motores de alimentación de CA de 3Φ son ampliamente utilizados como alimentación de corriente convencional en sí.

Partes principales del motor eléctrico

Básicamente, el motor eléctrico consta de dos partes principales, son

• Estator
• Rotor

Estator

El estator es una parte estacionaria de cualquier motor eléctrico, para poner en marcha cualquier motor eléctrico, se debe dar la alimentación al estator.

Rotor

La parte que gira y está conectada a la carga mecánica a través del eje llamado rotor.Hay dos tipos de construcción del rotor, son

• Rotor de jaula de ardilla
• Rotor de anillo deslizante

Construcción del estator

El estator se compone de estampados laminados que son de 0,4 mm a 0,5 mm de espesor. Los estampados están ranurados en su periferia para llevar el devanado del estator. Los estampados del estator están aislados entre sí para minimizar las pérdidas de hierro. El material utilizado para los estampados son generalmente de acero al silicio, que es altamente capaz de minimizar la pérdida de histéresis. En el caso del motor 3Φ, las ranuras de la superficie exterior del núcleo del estator llevan un devanado 3Φ, conectado en estrella o en triángulo. Este devanado de 3Φ en el estator se llama devanado del estator.

Construcción del rotor de jaula de ardilla

El núcleo exterior del rotor es ranurado y cilíndrico. El rotor está formado por barras de cobre o aluminio no aisladas, denominadas conductores del rotor. Estas barras de aluminio se colocan en las ranuras del rotor. Estas barras de aluminio están permanentemente en cortocircuito en cada extremo con la ayuda de un anillo de cobre llamado anillo final. Las barras de aluminio suelen estar soldadas a los anillos extremos para proporcionar una buena resistencia mecánica. Como su propio nombre indica, el rotor parece una jaula que forma un circuito eléctrico cerrado. De ahí que el rotor se denomine rotor de jaula de ardilla.

Aplicaciones del rotor de jaula de ardilla

• Los rotores de jaula de ardilla se utilizan en ventiladores, sopladores, bombas de agua.
• Las máquinas de impresión utilizan la construcción del tipo de rotor de jaula de ardilla.
• Los tornos, las máquinas de perforación también utilizan la construcción del tipo de rotor de jaula de ardilla.

Construcción del rotor de anillo deslizante

La construcción del rotor de anillo deslizante es muy parecida a la del estator. El rotor de anillo deslizante lleva un devanado distribuido, conectado en estrella o en triángulo, con el mismo número de polos que el estator. La construcción del rotor de anillo deslizante es laminada y ranurada. Las ranuras del rotor contienen el conductor del rotor o el devanado del rotor. Los tres extremos del devanado 3Φ, disponibles después de conectar el devanado en estrella o en triángulo, están permanentemente conectados a los anillos colectores, que está montado en el mismo eje. Como sabemos que el anillo deslizante es un dispositivo electromecánico que nos permite conectar el circuito estacionario externo al circuito rotativo interno. Por lo tanto, utilizando el rotor de anillos rozantes, es posible añadir una resistencia externa al circuito por medio de un reóstato. El rotor de anillo colector también se llama rotor bobinado.

Aplicaciones del rotor de anillo colector

• Los rotores de anillo colector se utilizan en ascensores, carnes, elevadores, montacargas.
• Los compresores también utilizan el rotor de anillo colector.

Rotor de jaula de ardilla vs rotor de anillos deslizantes

Rotor de jaula de ardilla	Rotor de anillo deslizante
Anillo deslizante y escobillas ausentes.	Los anillos rozantes y las escobillas están presentes para añadir resistencia externa.
No se puede utilizar el arrancador por resistencia del rotor.	Se puede utilizar el arrancador por resistencia del rotor.
	El control de velocidad por resistencia del rotor no es posible.	El control de velocidad por resistencia del rotor es posible.
El rotor de jaula de ardilla es muy sencillo en su construcción.	El rotor de anillo deslizante es muy complejo en su construcción.
Debido a su sencilla construcción, los rotores son baratos.	Debido a su complejidad en la construcción, los rotores son muy costosos.
La construcción es robusta y no necesita mantenimiento.	La construcción es delicada y debido a las escobillas y a la resistencia externa, el mantenimiento es necesario en frecuente.
Al estar permanentemente en cortocircuito, no se puede añadir resistencia externa.	La resistencia puede añadirse externamente debido a la presencia del anillo colector y las escobillas.
En la industria, se utiliza el 95% de los motores de inducción de jaula de ardilla.	En la industria, sólo se utiliza el 5% de los motores de inducción de anillo colector.
Las pérdidas de cobre en el rotor son menores, por lo que tienen un mayor rendimiento.	Las pérdidas de cobre en el rotor son elevadas, por lo que el rendimiento es bajo.